Управляемый делитель частоты Советский патент 1989 года по МПК H03K23/66 

«4

СО

со

4 СО

ьэ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах формирования, вьода- чи и обработки информации.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности за счет сокращения аппаратурных затрат. На чертеже приведена злектричес- кая структурная схема управляемого делителя частоты.

Управляемый делитель частоты (УДЧ) содержит п вычитателей 1,1- 1.П, п элементов И-НЕ 2,1-2.п, элемент ИЗ, импульсный ключ 4 с запо- минанием сигнала управления (далее ключ 4), элемент ИЛИ 5, счетчик 6 импульсов, шину 7 режима работы, входную шину 8, шины 9 управления коэффициентом деления, выходную ши- ну 10 и шины 11 выходного кода.

Первые входы каждого из п вычитателей 1,1г1,п подключены к соответствующим разрядам шин 9 управления коэффициентом деления, выход заема вычитателя каждого предьщущего разряда подключен к второму входу вычитателя последующего разряда, выходы разности вычита гелей 1.1-1.П подключены к первым входам соответствующих элементов И-НЕ 2.1-2.П, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента ИЗ, вторые входы - к инверсным выходам соответствуюясих разрядов счетчика 6 импульсов, пря- мые выходы разрядов которого подключены к соответствующим разрядам шин 11, вход сброса счетчика 6 импульсов подключен к выходу элемента ИЛИ 5, счетный вход - к первому выходу клю- ча 4, вход управления и информационный вкод которого подключен соответственно к выходу элемента И 3 и входной шине 8., первый вход элемента ИЛИ 5 оедтген с выходом заема вы- читателгя 1.п, второй вход - с вторым выходок ключа 4 и выходной шиной 10.

Делитель работает следующим образом.

В исходном состоянии УДЧ на шине 7 имеется произвольный логический уровень, на шине .8 - уровень О, на шинах 9 установлен двоичный код некоторого числа К, на шине 10 имег-- ется уровень О, все разряды счетчика 6 установлены в О, вследствие чего на шинах 11 имеется двоичный код числа нуль, а на каждом инверс

0

5 О 5 0 5

0

.

ном разрядном выходе счетчика 6 имеется уровень.1.

Пусть на шине 7 имеется уровень О. Рассмотрим работу УДЧ в этом режиме при двух значениях числа К на шинах 9.

Если на шинах 9 установлен код числа , то на первых входах вычитателей 1.1-1.П имеются уровни О. Вычитатели 1.1-l.n синтезируются в соответствии со следующими уравнениями логики:

Н А х Bj С Н + А X В,

где А и В - сигналы соответственно

на первом и втором входах вычитателяi Н - сигнал на вьпсоде заема

вычитателя{

С - сигнал на выхЬде разности вычитателя.

Поскольку на втором входе (входе В) вычитателя 1,1 и 4еется уровень 0, поступающий с шины. 7, то на выходах разности вычитателей 1с1-1.п имеется код того же числа, что и на шинах 9, т.е. код числа нуль, а на выходе заема вычитателя 1„п - уровень О. При этом на выходах элементов И-НЕ 2.1-2.П, выходе элемента И 3 и входе управления ключа 4 действуют уровни 1. После подачи импульсов тактовой частоты на шину 8 они проходят (согласно правилу.работы импульсного ключа с

запоминанием сигнала управления) на второй выход ключа 4 и выход элемента ИЛИ 5, подтверждают при этом нулевое состояние разрядов счетчика 6, одновременно эти импульсы формируются на шине 10,

Таким образом, если на шине 7 установлен уровень О, а на шинах 9 задан код числа , то УДЧ гфопускает на шину 10 каждый импульс, поступивший на шину 8, т.е. делит частоту входных импульсов на число (К+1).При этом на шинах 11 постоянно сохраняется код числа нуль.

Если на шинах 9 установлен код числа К, лежащего в диапазоне О К 4 (), то согласно уровню О, заданному на шине 7, на выходах разности вычитателей 1.1-1.п имеется код того же числа. При этом на первом входе хотя бы одного из элементов И-НЕ 2,1-2.п имеется уровень 1, а на выходе5этого элемента И-НЕ, выxoja;e элемента И 3 и входе управления ключа 4 имеются уровни О. Кроме Toi o, уровень О имеется на выходе заема вычитателя 1.п. По сле подачи импульсов тактовой частоты на шину 8 .первые К из них проходят на первьш выход ключа 4 и последовательно увеличивают число, в. счетчике 6 до значения Ко В результате этого на выходах всех элементов И-НЕ 2,1-2,п выходе элемента И 3 и входе управления ключа 4 имеются уровни 1. (К+1)-й импульс тактовой частоты проходит с шины 8 на второй выход ключа 4 (поскольку на входе управления ключа 4 имеется уровень 1) и поступает далее на шину 10 и через элемен ИЛИ 5 на вход сброса счетчика 6. При этом на шине 10 формируется выходной импульс, а УДЧ возвращается в исходное состояние. Несмотря на то, чт во время действия на информационном входе ключа 4(К+1)-го. импульса тактовой частоты на его входе управления происходит изменение уровня сигнала с 1 на О (поскольку (К+1)-й импульс осуществляет сброс счетчика 6) данный импульс сохраняет свою длительность на втором выходе ключа 4 и не формируется на его первом выходе.

Таким образом, если на шине 7 установлен уровень О, а на шщгах 9 задан код числа К, лежащего в диапазоне О СК i (), то УДЧ пропускает на шину Ю каждьй (К+1)-й импульс с шины 8, т.е. делит частоту вход .тых импульсов на число (К+1). При этом в.пределах рабочего цикла УДЧ на шинах 11 формируется параллельный нарастающий двоичный код количества входных импульсов, зафиксированных счетчиком 6.

Пусть на шине 7 имеется уровень 1. Рассмотрим работу У,ЦЧ в этом режиме при трех значениях числа К на шинах 9,

Если на шинах 9 установлен код числа , то на выходах разности вычитателей 1,1-1.п имеются уровни 1, которые поступают на первые входы соответственно элементов И-НЕ 2.1-2.п. Кроме того, в этом случае уровень 1 имеется на выходе заема вычитателя 1 .п, откуда он проходит через элемент ИЛИ 5 на вход сброса счетчика 6, удерживая его в исходном состоянии. Поскольку на обоих

входах Каждого из элементов И-НЕ 2.1-2.П имеются уровни 1, то на их выходах, выходе элемента И 3 и входе управления ключа 4 имеются уровни О. После подам ; шшульсов тактовой частоты на. шину 8 они проходят на первый выход ключа 4 и поступают далее на счетный вход счетчика 6. Однако данные импульсы не изменяют состояния счетчика 6, поскольку он-находится в режиме запрета счета по его входу сброса. При этом,на шине 10 сохраняется уровень

О, а на шин ах 11 - двоичньй код числа нуль.

Таким образом, если на шине 7 установлен уровень 1, а на пгинах 9 задан код числа , то импульсы тактовой частоты, поступающие на шину 8, на шину 10 УДЧ не проходят. При этом на шинах И постоянно сохраняется код числа нуль.

Если на шинах 9 установлен код

числа , то из данного кода вьгчи- тателя 1.1-l.n вычитают код числа 1 (поскольку на втором входе вычитателя 1.1 имеется уровень 1, поступающий с шины 7), вследствие чего на

их выходах разности имеется код

числа нуль.. При этом на выходах элементов И-НЕ 2.1-2.П, выходе элемента И 3 и входе управления ключа 4 действуют уровни 1, а на выходе заема вычитателя 1.п имеется уровень После подачи импульсов тактовой частоты на шину 8 они проходят на второй выход ключа 4, подтверждают при этом нулевые состояния разрядов

счетчика 6 и формируются на шине 10. Таким образом, если на шине 7 установлен уровень 1, а на шинах 9 задан код числа , то УДЧ пропускает на шину 10 каждый импульс, поступивший на шину 8, т.е. делит частоту входных импульсов на число К. При этом на шинах 11 постоянно сохраняется код числа нуль.

Если на шинах 9 установлен код .

числа К, лежащего в диапазоне

1 К (), то из данного кода вычитатели 1.1-1.п вычитают код числа 1 , вследствие чего на их выходах разности имеется код, значение которого на единицу меньше значения кода, заданного на шинах 9, т.е. (К-1). При этом на первом входе хотя бы одного из элементов И-НЕ 2.1-2.П имеется уровень 1, а на выходе это-

го элемента И-НЕ, выходе элемента И 3 и входе управления ключа 4 имеются уровни О, Кроме того, уровень О имеется на выходе заема вычитате- ля 1.П, После подачи импульсов тактовой частоты на шину 8 (К-1) из них проходят на первый выход ключа 4 и последовательно увеличивают число в счетчике 6 ,до значения (К-1), в результате этого на выходах всех элер ментов И-НЕ (2,1-2,Л, выходе элемента И 3 и входе управления ключа 4 имеются уровни 1. К-й импульс тактовой частоты проходит с шины 8 на второй выход ключа 4 и поступает далее на шину 10 и через элемент ИЛИ 5 на вход сброса счетчика 6. При этом на шине 10 формируется выходной импульс, а УДЧ возвращается в исходное состояние.

Таким образом, если на шине 7 установлен, уровень 1, а на шинах 9 задан код числа К, лежащего в диапаз не 1 К (2-1) то УДЧ пропускает на шину 10 каждый К-й импульс с шины 8, т,ё, делит частоту входных импульсов на число К, При этом в пределах ра.бочего цикла УДЧ на шинах 11 формируется параллельный нарастающий двоичный код количества входных импульсов, зафиксированных счетчиком 6,

В предлагаемом УДЧ длительности выходных импульсов на шине 10 равны длительности соответствующих им входных импульсов на шине 8,

10

I

994928

Формула изобретения Управляемый делитель частоты, содержащий шину режима работы, выходную шину, элемент ИПИ, п вычитателей, первый вход каждого из которых подключен к соответствующей разрядной шине управления коэффициентом деления, выход заема вычитателя каждого предьщущего разряда подключен к второму входу вычитателя доследующего разряда, выход разности каждого из вычитателей подключен к первому входу соответствующего из п элементов И-НЕ, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу эле- мента И, второй вход - к инверсному , выходу соответствующего разряда счет-, чика импульсов, прямые выходы разря-/ дов которого подключены к соответствующим разрядньм шинам выходного кода, счетный вход подключен к первому , выходу импульсного ключа с запоминанием сигнала управления, вход управления и информационный вход которого подключены соответственно к выходу элемента И и к входной шине, о т л и15

20

чающийся тем, что, с целы

повышения надежности и экономичности за счет сокращения аппаратурных затрат, шина режима работы подключена к второму входу вычитателя младшего разряда, выход заема вычитателя старшего разряда подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу импульсного ключа с запоминанием сHI нала управления и к выходной шин, а выход - к входу сброса счетчика импульсов.

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано в устройствах формирования, выдачи и обработки информации. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности - достигается путем снижения аппаратурных затрат, а также использования сигнала с выхода займа вычитателя 1_N для сброса и удержания в исходном состоянии счетчика 6 импульсов. Устройство содержит вычитатели 1₁-1_N, элементы И-НЕ 2₁-2_N, элемент И 3, ключ 4 с запоминанием сигнала управления, элемент ИЛИ 5 и шины 7 - режима работы (коэффициент деления К/К+1), 8-входную, 9-управления коэффицие нтом деления (К), 10-выходную и 11 - выходного кода. Длительности импульсов на шинах 8 и 10 равны между собой. В описании изобретения приведен алгоритм работы вычитателей. 1 ил.

Редактор И, Шулла

Составитель А, Соколов Техред М.Дидык

Заказ 4707/55

Тираж 884

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор Л. Йескид

Подписное